Senzori pentru cazane pe gaz: tipuri, principiu de funcționare, caracteristici

Cazanul modern pe gaz este un agregat ingineresc complex, utilizat pentru încălzirea apei și a încăperilor de locuit. Senzorii speciali pentru cazane pe gaz ajută la controlarea și coordonarea funcționării tuturor mecanismelor acestuia. Merită să înțelegeți principiul lor de funcționare. Sunteți de acord?

Tocmai datorită senzorilor sunt respectate principiile cheie de exploatare a echipamentelor pe gaz – se asigură siguranța și automatizarea funcționării. În articolul prezentat de noi sunt descrise în detaliu toate tipurile acestor dispozitive compacte și particularitățile instalării lor. Ținând cont de sfaturile noastre, veți putea echipa impecabil cazanul.

Tipuri principale de senzori

Principiul principal de funcționare al tuturor senzorilor este transformarea semnalului și interpretarea rezultatului pentru informarea operativă a utilizatorului despre modificările în funcționarea cazanului pe gaz.

Echipamentele pe gaz sunt dotate cu un set de echipamente suplimentare, datorită cărora acestea pot fi programate pentru funcționarea într-un mod specific.

Senzorul compact de supraîncălzire prelungește durata de exploatare a cazanului pe gaz și nu îl lasă să se deterioreze din cauza temperaturii ridicate a apei

Senzorii cheie responsabili de siguranța echipamentului:

• tiraj;
• temperatură (exterior și interior);
• flacără;
• senzori de presiune (presostat);
• supraîncălzire.

Vom analiza caracteristicile și particularitățile de exploatare ale fiecăruia dintre ele.

Pentru determinarea forței de tiraj în aparat se utilizează un senzor de tiraj sau un termoreleu pentru cazan pe gaz, acesta fiind responsabil și de arderea corectă a gazului.

Datorită acestui mic senzor de tiraj, gazul de eșapament nu va pătrunde în încăpere, ci va fi evacuat prin coșul de fum afară

Tirajul este necesar pentru eliminarea gazului de eșapament din cazan. Tirajul normal „elimină” produsele de ardere din încăpere, nu în ea, iar un tiraj slab poate provoca stingerea coloanei și, în consecință, un accident.

Cel mai adesea, astfel de senzori se instalează în captatorul de fum. În cazul defectării senzorului, fumul de la produsele de ardere pătrunde în încăpere și creează un pericol pentru siguranța vieții.

Tipul senzorului depinde de tipul cazanului la care doriți să-l conectați. Primul tip – cazane cu tiraj natural, al doilea – cu tiraj forțat.

În schemă este ilustrată clar diferența dintre funcționarea camerelor de ardere deschisă și închisă la cazanele pe gaz, precum și în construcția coșului de fum

În dispozitivele cu tiraj natural, camera de ardere este deschisă. În funcționare normală, gazul de ardere (monoxidul de carbon) iese prin coșul de fum, iar termostatul de siguranță monitorizează prezența tirajului și temperatura gazelor de evacuare. În astfel de cazane se utilizează un senzor sub forma unei plăci metalice cu un contact atașat.

Principiul său de funcționare constă în transmiterea unui semnal către supapă, care la momentul potrivit va întrerupe fluxul de gaz către arzător. În interiorul termoreleului se află o bandă metalică care reacționează la schimbarea temperaturii.

Termoreleul se reglează la o anumită temperatură în funcție de combustibilul din cazan. Dacă se utilizează gaz natural, limitele de temperatură vor fi de la +75 °C până la +950 °C, iar în cazul gazului lichefiat – +75-+1500 °C.

Dacă apare o defecțiune în procesul de evacuare a gazului de ardere (prin coșul de fum în exterior), cu alte cuvinte, forța tirajului este afectată, dispozitivul se activează. Când se întâmplă acest lucru, temperatura din interiorul aparatului crește, metalul se dilată, senzorul se declanșează și cazanul se răcește.

Proprietarilor de aparate pe gaz cu tiraj natural le este recomandat să fie atenți la noțiunea de «tiraj invers».

Defecțiunea apare în cazul fluctuațiilor de temperatură, al montării incorecte a coșului de fum sau al colmatării acestuia; de asemenea, pot influența și calculele inexacte ale dimensiunilor coșului de fum. Indiferent de cauza apariției tirajului invers, acesta trebuie eliminat imediat pentru a evita intoxicația cu monoxid de carbon.

Un tiraj invers puternic în acțiune. Acesta poate provoca intoxicația locuitorilor apartamentului sau casei din cauza cantității mari de monoxid de carbon din încăpere.

În dispozitivele cu tiraj forțat este instalată o cameră de ardere închisă, iar gazul este evacuat cu ajutorul unei turbine-ventilator. Aici se utilizează un senzor pneumoreleu, realizat sub formă de membrană.

La tiraj normal, membrana se deformează ușor sub forța gazelor de ardere. Când fluxul devine prea slab și membrana rămâne nemișcată, contactele se separă și supapa de gaz se închide. Un astfel de senzor controlează atât funcționarea ventilatorului, cât și viteza produselor de ardere.

Dacă există îndoieli privind funcționarea dispozitivului care întrerupe alimentarea cu gaz în caz de scurgere, lângă echipamentul pe gaz este recomandabil să instalați un senzor de monoxid de carbon. Instalarea acestuia este insistent recomandată, dar nu obligatorie.

Cauzele declanșării senzorului de tiraj: erori în instalarea cazanului sau a coșului de fum, colmatarea coșului de fum sau oprirea ventilatorului (numai la aparatele cu tiraj forțat).

Principiul de funcționare și componentele sistemului de automatizare a funcționării cazanului pe gaz sunt descrise în detaliu în articolul următor, pe care vă recomandăm să îl consultați.

Principiul de funcționare al presostatului

Presostatul sau senzorul de presiune protejează cazanul împotriva supraîncălzirii în timpul unei variații bruște a presiunii gazului sau a scăderii debitului de apă.

Instalarea presostatului protejează echipamentul pe gaz de variațiile bruște sau prea mari de presiune și, dacă este necesar, va opri aparatul pe gaz.

Vizual, este un senzor electric standard sau un releu, în majoritatea cazurilor cu două circuite electrice de corecție. Aceste circuite determină cele două moduri cheie de funcționare ale dispozitivului:

• Modul 1 presupune presiunea normală, timp în care membrana termostatică a senzorului nu își schimbă poziția și primul grup de contacte se închide. Cazanul funcționează în regim normal datorită trecerii curentului prin acest circuit. De asemenea, acesta este întotdeauna conectat la circuitul general al agregatului.
• Modul 2 se activează atunci când un parametru al sistemului iese din normal. În interiorul releului, membrana termostatică se deplasează și se curbează. Primul circuit al controlerului se deconectează datorită membranei, iar al doilea se închide. Echipamentul cazanului încetează funcționarea corectă. Funcționarea modului de veghe, care informează utilizatorul cazanului despre avarie, este activată prin intermediul circuitului secundar al senzorului.

Senzorul se activează chiar și în cazul celei mai mici creșteri a temperaturii în camera de ardere. Acesta monitorizează valoarea minimă/maximă a forței de presiune și, de asemenea, înregistrează începutul condensării umidității în produsele de ardere sau direct în gazul însuși.

Ce controlează senzorul de supraîncălzire?

Senzorul de supraîncălzire este un dispozitiv mic care protejează cazanul pe gaz de fierbere, care poate apărea atunci când temperatura crește peste +100 °C. Când temperatura limită este atinsă în circuitul de încălzire, senzorul de supraîncălzire deconectează contactele și oprește aparatul pe gaz.

Senzorul special NTC (abrevierea înseamnă «coeficient de temperatură pozitiv») este un dispozitiv de imersiune care controlează temperatura în interiorul cazanului pe gaz.

Baza dispozitivului o constituie fie termorezistoare, fie plăci biometrice, uneori pot fi senzori NTC de funcționare.

Cauzele supraîncălzirii cazanului pe gaz și opțiunile de remediere:

1. Lipsa circulației în circuitul de încălzire din cauza înfundării filtrelor. Este necesar să curățați cu atenție toate filtrele, să le spălați sau, dacă este necesar, să le înlocuiți cu altele noi.
2. «Aerisirea» circuitului de încălzire. Puteți scăpa de aceasta eliminând pur și simplu aerul.
3. S-a înfundat debitul din cauza unui strat mare de calcar, iar în acest timp se aude ca și cum cazanul «bate» sau scoate pocnete. Excesul din aparat se îndepărtează cu ajutorul unor mijloace chimice speciale sau acizi.
4. În timpul pornirii cazanului se aud zgomote, iar dispozitivul poate afișa eroarea «circulație insuficientă». O astfel de situație este posibilă la pornirea cazanului, după o perioadă lungă de inactivitate și fără o rulare prealabilă a sistemului de ventilație. Cauza poate fi înfundarea pompei din cauza inactivității. Trebuie să dezasamblați pompa și să o spălați bine, iar apoi să reporniți din nou.
5. Locul de instalare a echipamentului a fost ales incorect. În acest caz, dacă în încăpere umiditatea aerului este ridicată sau temperatura este scăzută, atunci metalul din care este fabricat cazanul va începe să se deterioreze rapid.

Indiferent de cauza supraîncălzirii, aceasta trebuie eliminată imediat pentru a evita defectarea cazanului sau explozia. Utilizatorul poate scăpa de supraîncălzire atât singur, cât și apelând la serviciile unui maestru experimentat.

Senzori de temperatură exterior și interior

Sarcina principală a senzorului de temperatură pentru cazanul pe gaz constă în controlul temperaturii și informarea la timp despre modificările acesteia. Dispozitivele moderne de reacție funcționează pe principiul rezistenței electrice, permițând înregistrarea valorilor de funcționare.

După modul de transmitere a informației, senzorii de temperatură pot fi:

• cu fir (se conectează la controler prin cablu);
• fără fir (pentru transmiterea semnalului se utilizează comunicația radio fără fir, astfel de modele constau din 2 părți).

După tipul de control, acestea se împart în simple (mențin temperatura în încăpere) și programabile (dispun de multe funcții care permit influențarea regimului termic din casă).

Senzorul de temperatură programabil complex este convenabil de amplasat în cameră și, folosind câteva butoane, se poate regla regimul de temperatură.

În unele modele de senzori există un termostat încorporat, care permite controlul nivelului de umiditate din încăpere. De asemenea, există funcția de reducere/creștere a umidității.

După modul de amplasare se deosebesc următoarele dispozitive:

• de suprafață – se montează pe țevile circuitului de încălzire;
• de imersie – se află în contact permanent cu agentul termic.

În același timp, cei de interior sunt amplasați direct în încăpere, iar cei exteriori se montează în exterior și reacționează la modificările temperaturii de afară.

Primele două tipuri sunt utilizate pentru agentul termic, adică pentru boiler, iar următoarele două – pentru controlul temperaturii aerului. Cele de suprafață se montează pe suprafața exterioară a conductei cu ajutorul unei benzi speciale sau a unei cleme.

Cu ajutorul unui simplu senzor de temperatură de suprafață, utilizatorul va putea seta fără dificultate valori confortabile ale temperaturii, pe care cazanul le va menține.

Senzorii de imersie pentru încălzirea apei pentru cazan se amplasează doar în locuri speciale din interiorul aparatului, în imediata apropiere a agentului termic.

Elementul de reacție pentru măsurarea gradului de temperatură poate fi un convertizor electric (termocuplu, termometru de rezistență), presetat pentru un anumit domeniu. Astfel de dispozitive pot avea afișaj, iar în unele modele este prevăzută posibilitatea de calibrare.

Senzorul de temperatură exterior permite cazanului să funcționeze nu tot timpul, ci doar atunci când este necesar. Acest lucru prelungește durata de viață a cazanului pe gaz și consumul de gaz în sine. La instalarea acestuia, trebuie prevăzută din timp protecția împotriva acțiunilor mecanice și meteorologice (umezeală, îngheț).

Setul de echipamente exterioare include:

• senzorul propriu-zis;
• borne pentru prinderea cablului electric;
• mufa cablului;
• carcasă din plastic, în care se vor afla toate componentele dispozitivului.

La modificările temperaturii de afară, senzorul cazanului pe gaz activează programul dependent de vreme, care ajustează regimul de temperatură al încălzirii apei pentru încălzire.

Senzorul de temperatură exterior se montează pe peretele exterior al încăperii. Atunci când îl alegeți, trebuie să verificați din timp mecanismele de protecție ale dispozitivului.

Senzorul de cameră reacționează la modificarea temperaturii din încăpere, apoi trimite informația automatizării care controlează cazanul. Iar aceasta dă semnalul pentru reducerea sau creșterea puterii de încălzire a circuitului de încălzire.

Principiul de funcționare constă în faptul că utilizatorul trebuie să stabilească inițial temperatura necesară în încăpere, iar echipamentul va controla singur dispozitivul pe gaz.

Cazanul va fi pornit numai dacă temperatura aerului din încăperea încălzită este mai mică decât cea setată anterior. Astfel, veți reduce factura lunară la gaz cu aproximativ o treime.

Senzorul de temperatură de cameră vă va permite să setați limitele regimului de temperatură confortabil, iar apoi echipamentul îl va menține în mod constant.

Atunci când alegeți un senzor de temperatură, acordați o atenție deosebită domeniului de temperatură. Opțiunea optimă va fi de la – 10 °C până la + 70 °C. De asemenea, luați în considerare temperatura de prag. Există modele care reacționează la o scădere a temperaturii cu 1/4 de grad.

Acest lucru nu este foarte convenabil, deoarece cazanul se va opri frecvent. Cu toate acestea, majoritatea se activează la o modificare a temperaturii de 0,5 sau 1 grad.

Dimensiunile dispozitivului în sine sunt, în general, mici: 2×3 cm. La modelele cu fir, lungimea cablului trebuie să fie de cel puțin 5 m. Dacă se va utiliza o conexiune fără fir, testați neapărat semnalul radio.

Regulile și nuanțele reglării automatizării echipamentului de încălzire pe gaz sunt prezentate în detaliu în articol, al cărui material este dedicat în întregime acestei chestiuni.

Senzorul de flacără – protecția fiabilă a cazanului dumneavoastră

Unul dintre principalii garanți ai funcționării sigure a unui cazan pe gaz este senzorul de flacără. Sarcina sa principală este de a trimite cât mai rapid un semnal de stingere a flăcării de pe arzător sistemului de automatizare pentru a închide gazul, pentru a preveni scurgerea acestuia și explozia întregului dispozitiv. De asemenea, acest senzor trebuie să informeze controlerul despre calitatea arderii gazului, despre prezența flăcării și despre intensitatea arderii.

Varietăți de senzori de flacără

Acestea depind de metoda de control al flăcării în funcționarea cazanului pe gaz. Controlul poate fi direct sau indirect. Metodele termometrice, fotoelectrice, ultrasonice și de ionizare se încadrează în metodele directe.

Prin control indirect se înțelege controlul formării monoxidului de carbon în focar, al presiunii combustibilului în conducta prin care acesta intră, al forței de presiune sau al fluctuațiilor acesteia în fața arzătorului. De asemenea, include verificarea sursei inepuizabile de aprindere.

Senzorul bazat pe metoda termoelectrică de control include o termocuplă (aceasta cuprinde senzorul și o supapă electromagnetică). Termocupla este amplasată în imediata apropiere a arzătorului cazanului, iar supapa electromagnetică se montează pe conducta de gaz prin care gazul este furnizat arzătorului care este aprins.

Conectarea senzorului de flacără vă permite să utilizați cazanul pe gaz sau boilerul în condiții casnice, fără a vă teme pentru propria viață.

În multe aparate moderne se instalează senzori de ionizare a flăcării. Principiul lor de funcționare constă în faptul că, la arderea flăcării, între carcasă și electrodul senzorului apare un curent de ionizare. Acesta se formează în cazul atragerii ionilor. Dacă un astfel de curent lipsește, aceasta devine un semnal pentru întreruperea alimentării cu gaz.

Dacă la arderea flăcării arzătorului pilot se formează cantitatea necesară de electroni liberi și ioni negativi, automatizarea activează dispozitivul cheie care permite funcționarea arzătorului principal.

Vă rugăm să rețineți că funcționarea corectă a senzorului de ionizare este posibilă doar cu o conexiune fază corectă a cazanului de încălzire la rețeaua electrică.

Tocmai acest mecanism este mult mai eficient decât altele în cazul arderii gazului, deoarece gazul practic nu produce lumină, astfel încât fotoelementul nu reacționează întotdeauna. Radiația infraroșie se menține încă puțin timp, care poate fi suficient pentru acumularea unei cantități mari de gaz, ceea ce face automat senzorul infraroșu de flacără mai puțin sigur.

Senzorul de ionizare se montează în interiorul cazanului însuși. Acesta previne accidentele la echipamentele pe gaz și protejează viața și proprietatea proprietarilor casei sau apartamentului.

Fotosenzorii controlează flacăra arzătorului principal, dar nu se utilizează pentru diagnosticarea flăcării arzătorului pilot din cauza dimensiunii insuficiente a flăcării acestuia. Acești senzori se împart în funcție de reacția lor la lungimea de undă a fluxului luminos: unii reacționează la spectrul vizibil și infraroșu al fluxului de lumină de la flacăra care arde, iar alții „văd” doar componenta ultravioletă a acestuia.

Pentru o funcționare corectă, fotosenzorii trebuie să aibă un „contact direct” cu flacăra arzătorului, de aceea se montează în imediata apropiere a acestuia. Se instalează pe partea arzătorului, la un unghi de 20-30° față de axa acestuia. Din această cauză, fotosenzorii sunt supuși supraîncălzirii din cauza radiației termice de la pereții agregatului și a încălzirii prin fereastra de vizualizare.

Pentru a proteja fotosenzorul de supraîncălzire, se utilizează sticlă cuarțoasă rezistentă la căldură și suflare forțată, care se realizează fie cu aer comprimat la presiune redusă, fie cu aer produs de un ventilator.

Senzorul de flacără se poate declanșa atunci când raportul cheie gaz-aer este perturbat sau dispozitivul de aprindere sau supapa se murdăresc. Dacă senzorul de flacără se defectează din orice motiv, acesta trebuie înlocuit imediat. Aceasta vă va salva viața și sănătatea dumneavoastră și a familiei dumneavoastră.

Dotarea echipamentului de încălzire pe gaz cu un set complet de senzori de siguranță și dispozitive automate nu exclude necesitatea întreținerii regulate. Despre modul în care se efectuează inspecțiile și reparațiile aparatelor pe gaz este descris în detaliu în articolul pe care îl recomandăm.

Concluzii și material video util pe această temă

Mai multe informații interesante despre senzorii pentru cazane – în videoclipurile de mai jos.

Despre diferitele tipuri de cazane și senzorii potriviți pentru acestea. Este prezentată instalarea senzorului de tiraj pe un exemplu.

Autorul explică în detaliu, pe baza unui exemplu, senzorii de tiraj și temperatură: amplasarea, principiile de funcționare și subtilitățile utile.

Se demonstrează verificarea completă pas cu pas a senzorului de flacără în condiții casnice, particularitățile funcționării acestuia.

Senzorii, dacă nu sunt incluși în pachetul cazanului, trebuie selectați de la același producător ca și aparatul pe gaz. Defecțiunea oricăruia dintre ei amenință cu un accident sau cu o avarie a cazanului, prin urmare necesită o intervenție imediată.

Toți senzorii descriși sunt utilizați în același scop – de a proteja utilizatorul cazanului pe gaz de accidente și situații periculoase pentru viață. Achiziționarea fiecăruia dintre ei este o investiție în siguranța echipamentului, a locuinței și a vieții umane.

Doriți să spuneți cum ați ales senzorii pentru propriul echipament pe gaz? Aveți date utile care nu au fost menționate în articol? Vă rugăm să scrieți comentarii, să împărtășiți opinii și informații, să încărcați fotografii pe tema articolului în blocul de mai jos.